一碳掺杂硼氮纳米管的电子结构和电学性质

用密度泛函理论的DFF／ROB3LYP方法计算了几种一碳掺杂(碳取代一个硼原子或氮原子)的硼氮纳米管的电子结构，研究了其导电性，得到了这种碳掺杂硼氮纳米管的能带结构和态密度曲线，并与纯硼氮纳米管作了比较，讨论了碳掺杂对硼氮纳米管导电性的影响．     

电荷掺杂和杂原子掺杂聚硅烷的比较性理论研究

本文利用GAUSSIAN 03程序包中的密度泛函理论,在B3LYP/6-31G(d)水平下,对聚21硅烷、电荷掺杂的聚21硅烷以及杂原子(硼和磷)掺杂的聚21硅烷进行几何全优化,并对它们的几何结构和自旋密度进行了比较性理论研究.结果表明,电荷掺杂能使聚硅烷的Si—Si键长增长,其极子分布几乎遍及了聚21硅烷的整个链;而杂原子(B、P)的掺杂对聚硅烷的影响主要集中在与B、P原子相邻的Si原子上,极子分布仅局域在B、P原子附近的3~5个原子上.     

铟掺杂一维半导体氧化锌纳米螺旋制备及表征

利用化学气相沉积的方法,在硅衬底上生长了铟掺杂的氧化锌纳米螺旋结构.通过X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、选区电子衍射等手段对样品的形貌和结构进行了表征.结果表明,合成的纳米螺旋由纳米带旋转而成,曲率半径为几个微米.纳米带宽约200 nm,厚约几十纳米,铟杂质的引入使其生长方向沿(1010)方向.     

锂离子电池负极硅/碳复合材料的制备及其性能研究（英文）

采用鳞片石墨、纳米硅及水合葡萄糖为原料,通过液相固化及高温热解法制备了硅/碳复合材料.采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、透射电子显微镜法(TEM)及电化学测试表征了该材料的结构及性能.实验结果表明:这种复合材料由纳米硅颗粒、鳞片石墨及热解无定形碳组成,在无定形碳的包覆网络中,纳米硅颗粒分布在石墨片层上.该材料首次充电容量为733.6 mAh·g-1,首次库伦效率为69.98%,经20次循环后其容量保持率为80.01%,而纯纳米硅电极的容量保持率只有15.21%.在不同的电流密度下,该复合材料也展现了良好的电极循环性能,电化学性能的改善被认为是该材料的特殊结构以及碳包覆的结果.     

Mg掺杂ZnO微纳米棒与球的制备及生长机制

采用化学气相沉积法（CVD）在导电玻璃衬底上制备了Mg掺杂的ZnO微纳米棒、微纳米球,实验过程不需要催化剂．X射线衍射仪（XRD）分析结果表明制备的Mg掺杂ZnO微纳米棒仍具有六方铅锌矿结构．利用扫描电子显微镜（SEM）观测,750 ℃恒温、载入氩气流速为100 mL/min的样品,有微纳米棒、微纳米球的生成．能谱图（EDS）和光致发光谱测试表明微纳米棒中有Mg的掺入．     

稀土掺杂氮化铝稀磁半导体纳米颗粒的高压相变研究

利用金刚石对顶砧和原位角散高压同步辐射X射线衍射技术,对电弧法制备的、稀土元素钪和钇掺杂的氮化铝(AlN)纳米颗粒进行了最高压力分别为51.29 GPa和33.80 GPa的高压相变研究.实验结果表明:钪和钇掺杂的AlN分别在压力为20.09 GPa和19.70 GPa时发生由六方纤锌矿结构向立方岩盐矿结构的转变,在压力分别为28.12 GPa和28.60 GPa时完全转变为立方岩盐矿结构;卸压后,岩盐矿结构保留下来,相变过程不可逆.通过对比研究我们发现,相同制备条件、相同形貌和尺寸的两个样品的相变点较之AlN纳米线均有所降低,高于AlN纳米晶,接近于AlN体材料,相变开始到结束的时间间隔缩短.对比两个实验结果,掺杂具有大离子半径的钇的样品相变点低于掺杂离子半径较小的钪的样品.结合原位角散高压X射线衍射研究结果,我们认为掺杂引起相变点降低是由于掺杂后引入的杂质离子及其诱导产生的铝空位导致AlN晶格结构畸变进而降低了掺杂AlN晶体结构的稳定性.     

Ag掺杂对CoPt纳米颗粒结构和磁性的影响

通过溶胶—凝胶法制备了L10相的CoPt和Ag掺杂CoPt磁性纳米颗粒,并利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对所制备的样品进行了结构和磁性表征.XRD和TEM分析表明,700℃所制备的CoPt磁性纳米颗粒为面心四方(FCT)结构,而Ag掺杂CoPt磁性纳米颗粒的结构为面心立方(FCC)结构,说明Ag掺杂抑制了面心四方CoPt磁性纳米粒子的形成.磁性测试结果表明,L10相的CoPt纳米颗粒室温下具有铁磁性,其矫顽力为2954 Oe,而Ag掺杂CoPt磁性纳米颗粒的矫顽力只有1632 Oe.     

NiTi合金表面TiO2掺杂C原子的电子结构计算

采用基于密度泛函理论的离散变分Xα方法(DV—Xα),对表面掺杂C原子后的NiTi合金表面Ti0_2的电子结构进行了计算,得到各原子间的键级、电荷分布、Mulliken集居数和态密度．结果表明:表面掺杂C后,在Ti原子的3d、4s、4p轨道和C原子的2p轨道之间发生了有效的作用,改变了表面膜的电荷分布,表面负电荷增加,从而抑制了CI-等阴离子的吸附,阻碍电子的失去,提高了其抗点蚀的能力;同时,也有利于体液中ca2 、PO34在表面沉积形成羟基磷灰石,使NiTi合金的耐腐蚀性得到进一步提高．这一理论计算阐明了NiTi合金表面掺C后抗腐蚀性和生物相容性提高的机制．     

应变下氮和硼替位掺杂石墨烯的结构与电子性质

采用第一性原理计算方法,研究了氮(N)和硼(B)替位掺杂石墨烯在加载应变情况下的结构和电子性质.计算结果表明(采用6×6超原胞),对于纯石墨烯,当应变大于临界应变30%时发生从弹性应变至非弹性应变的转变,体系总能在转变处发生突变.而N和B掺杂石墨烯的临界应变分别变为17.6%和17.4%,这表明掺杂石墨烯的弹性应变范围大幅减小.通过研究纯石墨烯和N/B替位掺杂石墨烯的电子性质,发现纯石墨烯在对称应变下仍为零带隙,而掺杂后费米能级处出现电子态,体系转变为金属,并且发现应变可以调节掺杂石墨烯的费米能级但不能在狄拉克锥处打开带隙.     

Mg掺杂六角密排结构Ni纳米颗粒的合成与表征

采用柠檬酸盐分解法得到前驱体，在氩气气氛中低温烧结，合成了六角密排结构的Mg掺杂Ni纳米颗粒．利用TG—DTA、SEM、TEM、XRD等测试手段对产物的反应过程、表面形貌、组成元素及结构进行了研究．XRD测试结果表明样品为六角密排结构，Mg成功固溶到Ni的晶格中，根据谢乐公式得出其平均晶粒尺寸约为6．0nm．     

纳米晶ZrO_2(CaO)∶Er~(3+)的制备及发光性质研究

用化学共沉淀法制备了Er3+掺杂浓度不同、煅烧温度不同的纳米晶ZrO2(CaO)∶Er3+系列发光粉体,所制备的粉体均具有Er3+离子特征强室温荧光发射.同时观测到Er3+离子的上转换发射.讨论了上转换发射的跃迁机制,976 nm激发下的上转换过程是双光子过程.荧光强度与掺Er3+浓度关系研究表明:在相同条件下,用378nm荧光激发,分别测量了Er3+不同浓度800℃煅烧样品的发射谱,掺Er3+浓度达0.6%(摩尔分数)时达到最大,然后又随之降低.     

混合元素掺杂对Sr_2MgSi_2O_7蓝色长余辉发光材料的影响

采用溶胶-凝胶法合成了不同元素混合掺杂Sr2MgSi2O7系列蓝色长余辉发光材料,并对其发光性能进行研究,探讨掺杂元素对材料发光性能的影响规律性.激发发射光谱实验表明其峰均为宽带峰,最大发射峰位于466nm附近,是由典型的Eu2＋的4f5d-4f跃迁导致的.所合成的Eu2＋,Dy3共掺杂发光材料Sr2MgSi2O7余辉时间可达8hrs以上,具有合适的能级陷阱0.76eV.     

金属杂质在硅中的分凝及其在器件工艺中的应用

以金属杂质在硅中的分凝作为磷吸除的机理,以金为例,计算金在磷掺杂区和本征硅区的分凝系数,其结果和实验结果一致:硅器件工艺中适当低温的最终分凝退火能获得较佳的吸除效果.作者将该分凝退火技术用于光电探测器的制备中,获得了低于10pA/mm~2的暗电流值.该技术也适用于降低一般硅器件的结反向漏电流.经磷吸除后硅材料产生寿命值的提高也作了介绍.     

镧对铒镱共掺碲钨酸盐玻璃的光谱性质和热稳定性的影响

制备了铒镱共掺玻璃样品TeO2-WO3-La2O3研究了铒镱共掺碲钨镧酸盐光谱性质和热稳定性．测试了样品的吸收光谱、荧光光谱、玻璃的热稳定性以及荧光寿命．应用J—O理论计算了玻璃的三个强度参数Ωt（t=2,4,6）,主要分析了强度参数Ω2和玻璃成分的变化关系．测得了Er^3＋在1．5um发射谱的荧光半高宽和Er^3＋的^4I13/2能级寿命,应用McCumber理论计算了Er^3＋在1．5um处的受激发射截面．玻璃样品均没出现析晶开始温度（t）,研究结果表明TeO2-WO3-La2O3是制备宽带光纤放大器的理想基质材料．     

CaMoO_4:Eu~(3+)荧光粉的制备及发光性质

利用共沉淀法制备了纳米CaMoO4∶Eu3+发光粉体.并对不同掺杂浓度和不同煅烧温度下所制备的CaMoO4∶Eu3+发光粉体进行室温发光性质的研究.在室温下观测到CaMoO4∶Eu3+样品具有较强的Eu3+离子特征发射.通过对不同煅烧温度下样品发射谱的对比,发现800℃下煅烧的样品,荧光强度最强,样品的晶相与发射性质的研究表明:所制备的样品经不同温度热处理后,晶相与标准卡07-0212一致,荧光强度与Eu3+离子掺杂浓度关系研究表明:在不同掺杂浓度中,Eu3+离子浓度为20%时,其相对发射强度最强.在四个不同的煅烧温度中,经800℃煅烧的样品其发光效果最好.此外,还观察到基质与Eu3+之间的能量传递.CaMoO4∶Eu3+与CaWO4∶Eu3+的激发谱、发射谱进行比对,并且通过计算发现M6+-O的共价键比W6+-O结合的强.     

铝合金锻件淬火的数值模拟

运用弹塑性有限元方法,对7075铝合金的淬火过程进行了数值计算,给出了淬火过程中温度、应力的变化情况.模拟计算结果与常规实验数据吻合很好.这些模拟结果将为淬火工艺以及随后消除与降低残余应力的工艺制定提供重要的依据.     

高比强胞状铝合金耐火性能的研究

采用耐火极限这个指标来衡量胞状铝合金的耐火性能,用有限元分析方法计算了温度场及耐火极限.胞状铝合金具有很好的耐热性能,以略高于铝合金熔点的温度660℃加热时,厚为26mm、孔隙率为76%的胞状铝合金的耐火极限为无限长,且形状不发生变化;要使胞状铝合金的背面温度达到熔点,必须提高加热温度.胞状铝合金在高于710℃的温度下加热,其体积发生收缩,且收缩率随温度升高而增大.     

SiC增强铝基复合材料的力学性能

采用半固态搅拌铸造法制备了SiC颗粒增强铝基复合材料,研究了加入不同质量分数SiC和Mg的（Al基体、Al-4 wt.％SiC、Al-4 wt.％高温氧化SiC,Mg的质量分数从0～4 wt.％以1wt.％的含量递增）铝基复合材料的微观结构和力学性能,研究结果表明：经过高温氧化的SiC颗粒能够防止铝液对SiC颗粒的侵蚀,SiC颗粒表面没有发现孔洞.在Al-4 wt.％高温氧化SiC-3 wt.％Mg铝基复合材料中形成了Si和MgAl2O4,其屈服强度、抗拉伸强度和硬度最大,但当Mg的质量分数超过3 wt.％时,其屈服强度和抗拉伸强度降低,这主要是由于过量Mg的加入,会使复合材料中SiC颗粒表面的SiO2与Mg反应后继续与铝液进行反应,这将削弱SiC颗粒与基体的界面结合强度.     

Tb3+掺杂莫来石的合成及发光性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了不同Tb3 掺杂比例的莫来石发光材料，经XRD结构分析表明，材料为Al6-xTbxSi2O13固溶体(x=0．02～0．12)，随着Tb3 掺杂量的增加，材料的晶格有膨胀的趋势，通过材料的激发和发射光谱研究，确定了材料的最佳组成。     

铈铽离子在La_2SO_6中的发光特性研究 Ⅰ.在La_2SO_6中Tb~(3+)单掺杂的发光

本文讨论了Tb~3离子在La_2SO_6基质中的发光性质,在紫外线激发下,测量了多种不同Tb~(3+)离子浓度的激发光谱和荧光光谱,分析了荧光光谱与Tb~(3+)离子浓度的关系,并讨论了Tb~(3+)离子在La_2SO_6基质中的浓度猝灭效应。实验表明,La_2SO_6:Tb~(3+)中Tb~(3+)离子的浓度为0.007时发射的蓝光最强。